O estudo dos sistemas que apresentam padrões celulares é motivado pela frequência com que são encontrados na natureza, bem como sua grande aplicabilidade tecnológica. Sistemas celulares biológicos, sólidos policristalinos, espumas, entre outros, têm em comum uma estrutura formada por domínios, e diferentes regimes estruturais e de dinâmica para diferentes frações entre as fases envolvidas. A maioria dos trabalhos publicados até hoje se limitou aos casos limites de diluição entre as fases do sistema, ou seja, ao limite em que a fase celular está muito diluída, caracterizando o Amadurecimento de Ostwald (ou do inglês, Ostwald Ripening), e o limite oposto, quando os domínios estão em contato direto entre si, e que o seu crescimento é descrito pela lei de von Neumann-Mullins. Este trabalho compila os conhecimentos sobre a estrutura e a dinâmica desta classe de sistemas, e explora os efeitos decorrentes das frações entre as fases. Também apresenta os resultados obtidos pelas simulações realizadas utilizando o modelo GGH, para diversas frações entre fases e que reproduzem os resultados conhecidos para os casos limites, bem como mostram que o crescimento em escala não é algo específico destes limites. E, por final, apresenta uma tentativa de escrever uma expressão matemática para a taxa de crescimento dos domínios que conecte as teorias limites, como sendo apenas função de variáveis relacionadas à sua geometria. / The study of systems that exhibit cellular patterns is motivated not only by the frequency with which they are found in nature, but also by their wide application in technology. Biological systems, policrystal solids, soap froth, and others, have in common a structure formed by domains, and different structural and dynamic regimes for different fractions between the phases in the system. Most studies have been limited to the limit cases where the dilution between the phases of the system, i.e., the threshold at which cell phase is very dilute, featuring Ostwald Ripening, and the opposite limit, when the domains are in direct contact with each other, and where its growth is described by the law of von Neumann-Mullins. This work compiles the knowledge of the structure and dynamics of this class of systems, and explores the effects of the different fractions between the phases. It also presents the results obtained by simulations using the GGH model for these various fractions between regimes and reproducing the known results for the limiting cases and showing that the scale growth is not specific to these limits. Yet, it presents, an attempt to write a mathematical expression for the rate of growth of the areas that connect the limit theories through a function of the variables related to the system geometry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328351.pdf: 6073539 bytes, checksum: 38e1087096423f1c7ad37e38fe5aaf0b (MD5) Previous issue date: 2014 / O padrão de escoamento slug ou em golfadas apresenta grande ocorrência em aplicações industriais. Particularmente, na área de petróleo e gás, se apresenta de forma bastante frequente em dutos de produção e transporte. A característica fundamental do padrão slug é a presença das bolhas de Taylor, que apresentam uma forma alongada, seguida de um slug de líquido, que pode conter bolhas dispersas. O presente trabalho procura estudar, de maneira fundamental, o comportamento de um escoamento em padrão slug, procurando caracterizar o escoamento ao redor das bolhas de Taylor em fluido estagnado, em co-corrente sem bolhas dispersas, e co-corrente na presença de bolhas dispersas, sendo este último, o caso mais representativo de um slug real, e que é considerada a principal contribuição deste trabalho. A partir deste estudo procura-se um melhor entendimento dos fenômenos físicos resultantes das interações das fases com diferentes escalas de interfaces, além da geração de dados para validação de modelos numéricos para este padrão de escoamento. Neste estudo, procura-se reproduzir a dinâmica do escoamento em padrão slug real ar?água em um duto vertical. Para tal propósito, desenvolveu-se uma bancada experimental que permite a geração de um escoamento em padrão de bolhas em um duto vertical, no qual são injetadas as bolhas de Taylor, com o tamanho controlado. Foi utilizada a técnica de PIV, em conjunto com uma instrumentação usando emissor de laser e fotocélula, que permite capturar as imagens de PIV das bolhas de Taylor sempre nas mesmas posições, além de fornecer o comprimento e velocidade das bolhas de Taylor. Tal instrumentação, que sincroniza a captura das imagens de PIV com a passagem das bolhas de Taylor, permitiu a obtenção de um grande número de medidas de campos de velocidades ao redor das mesmas, o que permitiu a avaliação do campos médios (média das realizações) do escoamento ao redor da bolha de Taylor, para diversas situações, incluindo líquido estagnado e escoando, com e sem presença de bolhas dispersas. Resultados comparando os perfis de velocidade são apresentados para diferentes valores da fração volumétrica da fase dispersa. Foi também realizado um estudo qualitativo através de câmera de alta velocidade, da interação das bolhas de Taylor e bolhas dispersas, procurando correlacionar os fenômenos físicos com os resultados obtidos através de PIV. Os resultados indicam uma influência significativa da fase dispersa na estrutura do escoamento ao redor das bolhas de Taylor, mostrando que estudos numéricos e experimentais considerando apenas uma bolha de Taylor isolada, podem não ser representativos do escoamento em padrão slug.<br> / Abstract : The slug flow pattern has large occurrence in industrial applications. Particularly in the oil and gas, it is very frequently encountered in production and transport pipelines. The key feature of the slug pattern is the presence of Taylor bubbles, which have an elongated shape, followed by a slug of liquid which usually contains entrained dispersed bubbles. The present work aims the study, in a fundamental way, the behavior of a slug flow pattern, intending the characterization of the flow around Taylor bubbles in stagnant fluid, in co-current with no dispersed bubbles and co-current in the presence of dispersed bubbles, being the latter, the most representative case of a real slug flow, and which is considered to be the main contribution of this work. This study will provide a better understanding of physical phenomena arising from the interactions of phases with different interface scales, as well as the generation of data for the validation of numerical models for this flow pattern. This study aims to reproduce the flow dynamics in real slug pattern of air-water flow in a vertical duct. For this purpose, it was developed an experimental apparatus that allows the generation of a bubbly flow pattern in a vertical duct in which the Taylor bubbles are injected with controlled size. The PIV technique was used in conjunction with an instrumentation using laser diode and photocell that enables the capture of images of the Taylor bubbles always in the same position, and provides the length and speed of Taylor bubbles. This instrumentation, used to synchronize the PIV capture with the passage of Taylor bubbles allowed the measurement of the flow fields around several bubbles, enabling the evaluation of the ensemble average of flow fields around them, for various situations, including stagnant and flowing liquid, with and without dispersed bubbles. Results comparing velocity profiles, for different values of void fraction of the dispersed phase are presented. A qualitative study was also conducted using high-speed camera, the interaction of Taylor bubbles and dispersed bubbles, in attempting to correlate physical phenomena with the results obtained by PIV. The results indicate a significant influence of the dispersed phase on the structure of the flow around the Taylor bubbles phase, showing that numerical and experimental studies considering only isolated Taylor bubbles may not be representative of the slug flow pattern.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T15:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 201810.pdf: 8433205 bytes, checksum: 09198c14d290139cd91a885e4765ad2e (MD5) / O presente trabalho trata da utilização da técnica de Velocimetria por Imagem de Partícula na caracterização de escoamentos bifásicos. A geometria em consideração é o interior de um tubo de vidro de 3 mm de diâmetro. Um primeiro esforço foi realizado no sentido de desenvolver uma técnica para medição da velocidade das bolhas. As dimensões reduzidas dificultam a utilização de sondas ou detectores de fase, resultando na opção pela análise de imagens. Duas fotos sucessivas, com intervalo de tempo entre os registros bastante precisos e controlados por um microcomputador, foram utilizadas na determinação de cada vetor velocidade. Um laser pulsado Nd:YAG aliado a um filtro difusor foi o responsável pela iluminação, ao passo que as imagens eram registradas por uma câmera CCD. A diferença entre os índices de refração do ar, do tubo e do líquido no seu interior, aliado à curvatura das paredes ocasionou distorções que não podiam ser desprezadas, forçando a adoção de estratégias de correção. Através de um algoritmo de correlação cruzada determinou-se o deslocamento que deve sofrer a primeira imagem de modo a melhor se sobrepor à segunda, e a partir deste obtêm-se a velocidade da bolha. Técnicas de resolução subpixel foram utilizadas para aumentar a precisão dos resultados. Para caracterização do campo de velocidades no líquido partículas traçadoras foram adicionadas ao fluido e, por meio de um par de lasers pulsados o plano contido na região de interesse foi iluminado. As imagens, registradas por uma câmera CCD em instantes diferentes, foram processadas por um software específico. A medição dos perfis de velocidade do escoamento monofásico de água em regime laminar e turbulento no interior de um tubo de vidro de 11 mm de diâmetro interno serviu para estimar a incerteza envolvida na utilização desta técnica.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1224_1.pdf: 980131 bytes, checksum: 9ec503bf8b08f7572b3251316bd93fba (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A ostra Crassostrea rhizophorae ocorre ao longo da costa do Brasil servindo como alimento para comunidades litorâneas e sua produção ajuda no desenvolvimento sócio-econômico local. Polidiariose é uma das diversas doenças presentes em ostreiculturas do mundo. É causada por poliquetas da família Spionidae que perfuram a concha e habitam uma bolha de lodo no interior da ostra, causando perda de valor comercial considerável. Oito gêneros de espionídeos podem ser responsáveis por esse dano, sendo chamados polidorídeos. A fauna associada e perfuradora da C. rhizophorae foi estudada em 5 estuários da costa de Pernambuco: rio Goiana, Canal de Santa Cruz, rio Capibaribe, rio Massangana e rio Sirinhaém. Foram coletadas 20 ostras nos horizontes do infralitoral e mediolitoral em três pontos ao longo de cada rio. Foi verificado que a maioria das ostras encontradas estavam abaixo do tamanho comercial (6 cm). A epifauna incrustante às ostras foi composta por poliquetos, cirripédios, tanaidáceos, moluscos e anêmonas, e diferiu entre os estuários. No rio Sirinhaém a diversidade foi maior, por outro lado o rio Capibaribe possui o infralitoral mais diverso. Foram encontradas duas espécies de polidorídeos: Polydora websteri e Boccardiella ligerica. As duas espécies ocorreram juntas nos rios Goiana e Sirinhaém; apenas P. websteri no Canal de Santa Cruz e rio Capibaribe; e estiveram ausentes no rio Massangana. Estas espécies são consideradas criptogênicas prejudicando diversos cultivos em muitos lugares do mundo e representam novas ocorrências para o litoral do Nordeste. As taxas de infestação e parasitismo foram diferentes em relação ao agente infeccioso e em relação ao local. Elas foram maiores nas ostras de maior tamanho e no estuário do rio Capibaribe

Orientador: Alberto Luiz de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T09:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_ArlanLucasde_M.pdf: 4083270 bytes, checksum: 74b00448623ad157e508b86105bc7f02 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho, estuda-se transferência de massa entre fases com reação química.Um modelo matemático, que propicia o cálculo do fluxo mássico associado a um processo de borbulhamento, é confrontado com dados experimentais obtidos em laboratório. O modelo, que poderia denominar-se modelo difusivo transiente, é utilizado para descrever a transferência de massa interna à bolha e tem como hipótese fundamental a transferência de massa exclusivamente por difusão molecular na fase gasosa (bolhas). O líquido, por sua vez, absorve e reage quimicamente com um dos componentes proveniente da fase gasosa (bolhas). Salienta-se o caráter transiente das condições interfaciais e a ausência de quaisquer efeitos térmicos. Para obtenção das pressões parciais dentro da partícula esférica, bem como os fluxos de massa, a equação da difusão (2ª Lei de Fick) foi resolvida numericamente pelo método de Colocação Ortogonal. Um pequena coluna de borbulhamento em acrílico, com seção retangular de 13,7 x 15,0 cm foi construída, onde um difusor cônico distribuía o gás através de cinco furos (1 mm de diâmetro) pela base da coluna. A tabela abaixo mostra os sistemas estudados, explicitando-se os gases (sempre balanceados com nitrogênio) e os solventes utilizados... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Interface mass transfer with chemical reaction is studied in this work. A mathematical model, which gives a mass flux associated with a bubbling process, is compared with experimental results. The model, for which the fundamental hypothesis is that mass transfer occurs only by molecular diffusion at the gas phase (bubbles), has been used to compute the mass flux into bubbles. As well as absorbing the soluble gas, the solvent should also react to it. It is pointed out the unsteady state interface conditions and that bubbling occurs at constant temperature. The diffusion equation (Fick's second law) has been solved to determine the partial pressure into sphericalparticles and the mass fluxes through the Orthogonal Collocation method. The experimental studies were performed in an acrylic column with a rectangular cross section (13.5x15 cm) in semibatch regime The gas mixture was fed continuously at the bottom of the column through a distribution cone. Between the cone and the column there was a perforated plate with tive oritices of 1 mm in diameter. Table I shows the gases and solvents chosen... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Desde a adoção do regime de câmbio flutuante no Brasil, o mercado de moedas vem apresentando grande volatilidade e mudanças elevadas nos níveis de preços. A dinâmica de bolhas especulativas vem sendo apontada, inclusive por membros do Banco Central do Brasil, como uma importante fonte de pressão nesse mercado. Um processo de bolha especulativa, segundo Shiller (2000, p. XIV), pode ser definido como “[...] uma situação em que preços altos são sustentados em grande parte pelo entusiasmo (overconfidence) dos investidores e não por uma estimativa consistente de valor real.” A atribuição dada à bolha especulativa, porém, tem se mantido em um plano qualitativo. Dada a necessidade crescente de se compreender a dinâmica do mercado de câmbio no Brasil, esta pesquisa teve o objetivo de analisar de forma mais aprofundada como o processo de bolhas especulativas pode vir a afetar esse mercado. A teoria de finanças comportamentais (behavioral finance) foi extensivamente utilizada com esse objetivo. Por meio de quatro testes quantitativos propostos na literatura, encontraram-se evidências de que a dinâmica de bolhas especulativas pode estar presente na formação de preços no mercado de câmbio brasileiro. A literatura de finanças comportamentais forneceu evidências de que a dinâmica de bolhas especulativas poderia ser potencializada por falhas cognitivas cometidas pelos agentes que atuam nesse mercado. Essa hipótese foi testada nesta pesquisa. Em entrevistas com doze executivos financeiros, todas as sete falhas cognitivas propostas pela literatura foram detectadas, porém com freqüências muito distintas. Adicionalmente, foi realizada uma investigação de caráter exploratório sobre o processo de decisão adotado pelos entrevistados. Esta pesquisa, por meio de investigação quantitativa e qualitativa, rejeitou a hipótese de que a taxa de câmbio reflete o valor fundamental do ativo quando este é avaliado pelo modelo de Paridade Relativa de Poder de Compra (PRPC). Por fim, forneceu-se indícios de que a dinâmica de bolha especulativa pode estar presente na formação de preços no mercado de câmbio brasileiro. / Since the adoption of a floating exchange rate regime in Brazil, the foreign exchange market has shown a very high volatility and enormous changes of price levels. Speculative bubbles have been pointed, even by Brazilian Central Bank members, as an important driver of the foreign exchange market. Shiller (2000, p. XIV) said that a speculative bubble process could be defined as “[…] a situation where high prices are sustained by the overconfidence of investors, and not by an estimated value based solely on assets’ fundamentals.” Most of the analyses about bubbles on Brazilian foreign exchange market have not been as deep as it should be. Given the need of an extensive comprehension of the dynamics of the Brazilian exchange market, this study had the goal of making a deeper analysis about how speculative bubble processes could affect that market. The behavioral finance was extensively used to reach this goal. Based on four quantitative tests proposed in the literature, it found evidences that speculative bubbles affect the pricing of the foreign exchange market in Brazil. The behavioral finance theory provided evidences that speculative bubble process could be spurred by cognitive errors of investors. Seven cognitive errors proposed in the literature were detected in the interviews with twelve executives. On top of that, the decision making process used by those executives was analyzed. This study, through a quantitative and qualitative analysis, rejected the null hypothesis that the exchange rate in Brazil is driven by the dynamics of its fundamentals, when it is described by the Relative Purchase Power Parity (RPPP). Finally, this research indicates that a speculative bubble dynamic may affect the foreign exchange market in Brazil.

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:12:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SanchezForero_DianaIsabel_M.pdf: 2538568 bytes, checksum: 6a7cfe0d2a9575933ee82525a5cec615 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Colunas de bolhas são dispositivos de contato multifásico para transferência de massa e calor, intensamente utilizados em diferentes áreas industriais. O escoamento e a turbulência destes equipamentos são induzidos pelo movimento ascendente das bolhas. A hidrodinâmica e o comportamento das bolhas em regime homogêneo foram analisados em uma coluna de bolhas retangular em escala de laboratório (50 cm x 20 cm x 220 cm), utilizando as técnicas de velocimetria por imagem de partícula (PIV) e a técnica de sombras Shadow para o estudo das fases contínua e dispersa, respectivamente. O gás foi alimentado através de um distribuidor de 18 furos a várias condições de velocidade superficiais de gás na entrada. As propriedades do escoamento para as duas fases foram determinadas por meio de uma quantidade suficiente de imagens duplas. O campo de velocidade para a fase contínua (líquido) foi obtido por adição de partículas traçadoras fluorescentes. Além disso, a intensidade de turbulência, energia cinética turbulenta e os tensores de Reynolds, foram determinados a partir dos dados obtidos pelas medições experimentais. Os resultados mostram o perfil típico da velocidade axial média do líquido, ascendente na região central e descendente nas proximidades das paredes da coluna. Também, foram encontradas diferenças entre os perfis normal e axial dos tensores, o que sugere que o fenômeno turbulento na coluna de bolhas é produzido pelo caráter anisotrópico desta. Finalmente, o comportamento das bolhas foi analisado determinando a distribuição e o tamanho destas. Verificou-se que o tamanho das bolhas decresce ao longo da coluna devido aos efeitos da deformação e fenômenos de coalescência. Igualmente, encontrou-se o diâmetro médio da bolha na faixa dos 4 milímetros, tamanho típico no regime homogêneo / Abstract: Bubble columns are multiphase contact devices for mass and heat transfer, wich are intensively used in different industrial areas. Flow and turbulence in these equipments are induced by the bubble rise motion. The hydrodynamics and bubble behavior in a homogeneous bubbly flow regime was analyzed in a rectangular laboratory-scale bubble column (50 x 20 x 220 cm) using Particle Image Velocimetry (PIV) and Shadow techniques to study continuous and dispersed phase, respectively. The bubble column was aerated by using 18 holes gas sparger for several superficial gas velocities. The flow properties for both phases were determinate by sufficient number of double images. The velocity field for continuous phase (liquid) was achieved by adding fluorescing tracer particles. In addition, turbulence intensities of the fluid, turbulent kinetic energy and tensors profiles were deduced from experimental measurements. Results show typical axial mean velocity profiles of the liquid, upward flow in the core region and a down-flow near the walls. Also, it was found differences between axial and normal tensors profiles that suggest the turbulent phenomena in the bubble column its produced by the anisotropic behavior. Finally the bubble performance was further analyzed by determining bubble distribution and bubble size. It was found a decreasing bubble size along the bubble column due to the coalescence and deformation effects. Furthermore, is determinate that the bubble diameter is around 4 mm, typical bubble size in a homogeneous bubble flow regime / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestra em Engenharia Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Petrobrás / Em estudos de escoamentos do tipo colunas de bolhas o uso de ferramentas computacionais desempenham um importante papel por permitir que, através de experimentos virtuais, a comunidade científica agregue mais conhecimento sobre as forças que atuam nesse tipo de escoamento. Considerando a confiabilidade dos resultados, torna-se possível o aperfeiçoamento de modelos constitutivos de forças fluidodinâmicas como de arrasto, sustentação e massa virtual. O código AMR3D trabalha com malhas de refinamento localizado bloco-estruturadas que se adaptam dinamicamente às características de um dado escoamento. Utiliza-se um método de projeção para o acoplamento pressão-velocidade e o método do Volume de Fluido (VOF) para a representação das fases e interfaces do escoamento bifásico. As equações do balanço da quantidade de movimento linear são discretizadas no tempo por um esquema semi-implícito de segunda ordem (IMEX). A presente tese contribuiu com o código com a implementação de um novo critério de refinamento que captura as estruturas turbilhonares do escoamento e com um algoritmo para identificação de bolhas para que seja possível a realização de operações sobre uma mesma bolha em meio à uma população. O código é verificado e validado com problemas da literatura. Resultados de simulações de bolhas ascendentes isoladas em meio quiescente são apresentados e comparados com o diagrama de Grace indicando boa concordância. Análises de forças de resistência fluidodinâmicas atuantes nas bolhas foram apresentadas e coeficientes de arrasto, sustentação e massa virtual calculados. Através de comparações com correlações da literatura, foi possível observar concordância dos resultados. Simulações da interação entre duas bolhas de volumes conhecidos são realizadas e comparações são realizadas com resultados da literatura. Em um dos casos, o algorítimo de identificação é verificado ao rastrear consistentemente os volumes e centroides das bolhas. Simulações com população de bolhas foram apresentadas e, através do algoritmo de identificação, estima-se a força de resistência fluidodinâmica total que age em uma bolha em meio à população. Conclui-se que, com base nos resultados, que o código AMR3D, com as implementações realizadas neste trabalho, possui potencial para a investigação de escoamentos borbulhantes. / In bubble dynamics studies computational tools plays an important role as it allows, through virtual experimentations, the increase of knowledge about forces that act in this kind of flow. Considering results reliability, it is common to observe constitutive force models improvement, as in drag, lift and virtual mass correlations. The AMR3D code, developed in the Fluid Mechanics Laboratory - MFlab, uses locally block-structured meshes that dynamically adapts itself to characteristics of a given flow. A projection method is used for the pressure-velocity coupling, and the Volume of Fluid - VOF method for the phases representation, including interface dynamics. The equations of linear momentum balance are discretized with a second order semi-implicit scheme (IMEX). The present thesis contributes to the code with the implementation of a new refinement criteria that captures the main structures of the flow, and an identification algorithm that allows users to perform operations on a single bubble between a swarm of bubbles. The present code is verified and validated against well known literature problems. Results of isolated ascending bubbles in a quiescent media are presented and compared with Grace’s diagram, showing good agreement. Fluid-dynamic forces are computed and analyzed, as well as fluid-dynamics forces coefficients for drag, lift and virtual mass, showing good agreement with literature. Simulations of a pair of bubbles interacting were presented and comparisons were realized against results of literature, showing good proximity. In one of the cases, the bubble identification algorithm was tested as it calculates bubbles known volumes and centroid positions consistently. Bubble swarm simulations were presented, and the identification algorithm were also applied to track a bubble as it ascend though the domain to expose the fluid-dynamics forces acting on it. With the presented results, one can conclude that the AMR3D code has a potential for investigative approaches in bubbly flows. / Tese (Doutorado)

Orientador: Paulo de Oliveira Camargo / Banca: João Francisco Galera Monico / Banca: Valdir Gil Pillat / Resumo: O uso das tecnologias GNSS (Global Navigation Satellite System), principalmente do GBAS (Ground-Based Augumentation System) e SBAS (Satellite-Based Augmentation System), permite melhorar as exigências de desempenho operacionais de navegação aérea. Essas tecnologias são associadas a funções de guiagem e vigilância, uma vez que melhores níveis de segurança, eficiência e capacidade no sistema de transporte aéreo nos aeroportos podem ser alcançados. Com o crescimento da demanda do tráfego aéreo e devido ao GBAS ser considerado uma tecnologia relativamente barata, compacta e autônoma, a organização da Aviação Civil Internacional (ICAO) propôs a substituição do ILS (Instrument Landing System - Sistema de instrumentos para aproximação e pouso) pelo uso do GBAS. Entretanto, apesar do melhor desempenho do GBAS, as bolhas de plasma, causadas pelas irregularidades na densidade de elétrons presente na ionosfera, degradam a integridade do mesmo. Assim, determinar a velocidade de deriva com que as bolhas de plasma se deslocam é de fundamental importância para aviação civil, uma vez que este constitui parâmetro significativo para avaliar o desempenho do GBAS. Ademais, a pesquisa proposta visa obter uma melhor compreensão da dinâmica e morfologia das bolhas de plasma de forma que auxilie o entendimento do comportamento da ionosfera brasileira, que se encontra na região equatorial, que é fortemente afetada, e contribuir para sua mitigação. Para isto, foi desenvolvida uma metodologia para dete... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The GNSS (Global Navigation Satellite System) technologies use mainly GBAS (Ground-Based Augmentation System) and SBAS (Satellite-Based Augmentation System), allows to improve air navigation operational performance requirements. These technologies are associated with guiding and vigilance functions, once that airports air transport system can achieve better levels of safety, efficiency and capacity. Considering the air traffics demand increasing and due to GNSS be considered a relatively inexpensive, compact and stand-alone technology, International Civil Aviation Organization (ICAO) has proposed the replacement of Instrument Landing System (ILS) by GBAS. However, despite GBAS better performance, plasma bubbles, caused by irregularities in the ionosphere electron density, can degrade its integrity. Thus, plasma bubbles drift velocity determination is of fundamental importance for civil aviation, once it is a significant parameter to evaluate GBAS performance. In addition, proposed research aims to obtain a better understanding of plasma bubbles dynamics and morphology, helping to understanding of the Brazilian ionosphere behavior, located in the equatorial region, strongly affected, and furthermore contribute to mitigation ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A aeração artificial em meio líquido visa suprir a baixa concentração de oxigênio dissolvido em ambientes deficientes deste, sendo um processo comumente aplicado na área de tratamento de efluentes por processos aeróbios. Uma forma de produzir aeração artificial é através de difusores submersos no fundo de um tanque com formação de bolhas, que ascendem e transferem seu oxigênio ao longo da coluna dágua. Para simular e melhor entender este processo e sua fluidodinâmica, um modelo inicial simplificado foi proposto, baseado em conceitos teóricos e equações que representem o fenômeno, como a de dispersão de bolhas, velocidades médias e concentração de oxigênio dissolvido. Foi considerado para realização dos cálculos um tanque retangular, com entrada de água a esquerda e saída de água a direita, com superfície sólida ao fundo e superfície livre acima, em contato com o ar. As equações de transporte de massa foram discretizadas no tempo, utilizando a técnica de Crank-Nicolson e no espaço segundo metodologia de diferenças centrais, solucionadas posteriormente por meio de técnicas iterativas do tipo Gauss-Seidel. As equações de transporte de quantidade de movimento foram resolvidas com o método MAC, explícito nas velocidades do fluido e implícito na pressão, para fornecer o campo de velocidade e pressão. A equação de que fornece o perfil de espalhamento das bolhas foi tomada como uma Equação Gaussiana de dispersão bidimensional. A implementação computacional necessária para aplicação das abordagens foi no ambiente de programação MATLAB. O método MAC e a técnica Crank-Nicolson apresentaram resultados satisfatórios para simulações rápidas e noção do comportamento do fluido e da concentração de oxigênio dissolvido. / The artificial aeration in aqueous mean aims to supply low concentration of dissolved oxygen in deficient atmospheres of it. This process is commonly applied in the field of wastewater treatment by aerobic processes. One way to produce artificial aeration is through diffusers submerged at the bottom of a tank with the formation of bubbles, which ascend and transfer its oxygen throughout the water column. To simulate and better understand this process and its fluid dynamics, a simplified initial model was proposed based on theoretical concepts and equations that represent the phenomenon, as the dispersion of bubbles, average speeds and dissolved oxygen concentration. It was considered for the calculations one rectangular tank with the water inlet and water outlet from left to right, with solid surface to the bottom and free surface at the top in contact with air. The mass transport equations were discretized in time, using the Crank-Nicolson technique and in space according to the methodology of central differences, subsequently resolved by Gauss-Seidel technique iterative. The transport equations of momentum were solved with the MAC method, explicit on the velocities of the fluid and implicit on pressure, to afford the velocity field and pressure. The equation which provides the spreading profiles of bubbles was taken as a two-dimensional Gaussian dispersion equation. The computational implementation necessary for application of the approaches was the programming environment MATLAB. The MAC method and Crank- Nicolson technique showed satisfactory results for quick simulations and notion of the behavior of the fluid and the concentration of dissolved oxygen.